Le cellule del polmone si modificano prima del cancro
Il fumo di sigaretta, attraverso modificazioni epigenetiche, potrebbe preparare le cellule del polmone a sviluppare tumori prima che intervengano le mutazioni genetiche tipicamente associate al cancro. Questo è quanto emerge da uno studio condotto da ricercatori della Johns Hopkins University School of Medicine, pubblicato sui Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). L’esposizione cronica al fumo induce uno stato epigenetico che permette alle cellule di eludere la risposta immunitaria e ridurre i segnali che normalmente portano alla loro morte. Questi cambiamenti, pur non alterando la sequenza del DNA, modificano la regolazione genica e creano un ambiente cellulare più propenso alla formazione di tumori.
Le cellule non reagiscono allo stesso modo alle mutazioni genetiche. Gli scienziati hanno osservato che, quando compaiono alterazioni genetiche associate al cancro, le cellule reagiscono in maniera diversa a seconda dello stato molecolare che avevano acquisito in precedenza in seguito all’esposizione al fumo. Questo fenomeno ha portato alla formazione di diversi sottotipi di carcinoma polmonare non a piccole cellule, suggerendo che l’identità di un tumore non dipende esclusivamente dalla mutazione che lo provoca.
Le cellule staminali giocano un ruolo chiave
Un aspetto chiave dello studio riguarda le cellule staminali, che svolgono un ruolo cruciale nella formazione di tumori. Sotto l’effetto dell’esposizione cronica al fumo, diverse popolazioni di cellule staminali evolvono attraverso percorsi distinti verso stati premaligni. Questi stati non sono equivalenti: quando compaiono alterazioni genetiche associate al cancro, le cellule reagiscono in maniera diversa. Gli scienziati hanno analizzato, in particolare, gli effetti della mutazione KrasG12V e della perdita di Tp53, osservando come la risposta a queste alterazioni dipendesse dallo stato molecolare precedentemente acquisito dalle cellule.
Il fumo modifica progressivamente le cellule. Il fumo cronico potrebbe, in altre parole, modificare progressivamente le cellule, creando terreni premaligni su cui le successive alterazioni genetiche possono produrre tumori diversi. Comprendere insieme le conseguenze genetiche e epigenetiche dell’esposizione al fumo potrebbe aiutare a ricostruire meglio le prime fasi della carcinogenesi polmonare, contribuendo allo sviluppo di strumenti più precisi per prevedere il rischio individuale e migliorare la diagnosi precoce del cancro.
Il lavoro ha rivelato che l’esposizione cronica al fumo non si limita a produrre un danno immediato. Nelle cellule si instaurano modificazioni epigenetiche, cioè cambiamenti nella regolazione dell’attività dei geni che non comportano necessariamente alterazioni della sequenza del DNA. Queste modificazioni portano alla comparsa di uno stato capace di sfuggire maggiormente alla sorveglianza immunitaria, caratterizzato dalla riduzione dell’attività delle vie infiammatorie e dei segnali che inducono la morte cellulare.
L’identificazione degli stati cellulari che precedono la comparsa del tumore potrebbe inoltre contribuire allo sviluppo di strumenti più precisi per prevedere il rischio individuale e migliorare la diagnosi precoce del cancro del polmone. Il fumo di sigaretta provoca infiammazione cronica nei tessuti polmonari e rappresenta uno dei principali fattori di rischio per il cancro del polmone. Tuttavia, gli autori del lavoro spiegano che alterazioni di geni come KRAS e TP53, pur frequentemente osservate nei tumori polmonari, non sono sufficienti da sole a innescare il cancro nelle cellule normali. Per comprendere meglio i meccanismi iniziali della carcinogenesi, i ricercatori hanno utilizzato modelli di organoidi polmonari, esponendoli in modo cronico a condensato di fumo di sigaretta. L’esperimento ha rivelato che le cellule, a lungo termine, acquisiscono modificazioni epigenetiche che influenzano la loro reattività a futuri danni.
